package com.hsp.learn.linkedlist;

/**
 * @Author Zan
 * @Create 2024/9/14 14:07
 * @ClassName: Josephu
 * @Description : 约瑟夫环问题
 */
public class Josephu {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试一下看看构建环形链表和遍历是否OK
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(25);

//        circleSingleLinkedList.showBoy();

        circleSingleLinkedList.countBoy(1, 2, 25);
    }
}

// 创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList {

    // 创建一个first节点，当前没有编号
    private Boy first = new Boy(-1);

    // 添加小孩节点，构建成一个环形链表
    public void addBoy(int nums) {
        // 对 nums 作一个数据校验
        if (nums < 1) {
            System.out.println("nums的值不正确");
            return;
        }

        Boy curBoy = null; // 辅助指针，帮助构建环形链表

        // 使用 for 来创建环形链表
        for (int i = 1; i <= nums; i++) {
            // 根据编号，创建小孩节点
            Boy boy = new Boy(i);
            // 如果是第一个小孩
            if (i == 1) {
                first = boy;
                first.next = first; // 构成一个环状
                curBoy = first; // 让curBoy指向第一个小孩
            } else {
                curBoy.next = boy;
                boy.next = first;
                curBoy = boy;
            }
        }
    }

    // 遍历当前的环形链表
    public void showBoy() {
        // 判断链表是否为空
        if (first == null) {
            System.out.println("没有任何小孩~~~");
            return;
        }
        // 因为 first 不能动，因此我们仍然需要使用一个辅助指针来完成遍历
        Boy curBoy = first;
        while (true) {
            System.out.printf("小孩的编号 %d \n", curBoy.no);
            if (curBoy.next == first) {
                // 说明遍历完毕
                break;
            }
            curBoy = curBoy.next;
        }
    }

    /**
     * 根据用户的输入，计算出小孩出圈的顺序
     *
     * @param startNo  表示从第几个小孩开始数数
     * @param countNum 表示数几下
     * @param nums     表示最初有多少小孩在圈中
     */
    public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
        // 先对数据进行校验
        if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
            System.out.println("参数输入有误，请重新输入");
            return;
        }
        // 创建一个辅助指针帮助完成小孩出圈
        Boy helper = first;
        while (true) {
            if (helper.next == first) {
                // 说明helper指向最后一个小孩节点
                break;
            }
            helper = helper.next;
        }
        // 报数前，first和helper先移动到startNo的小孩的位置，移动k-1的位置
        for (int i = 0; i < startNo - 1; i++) {
            first = first.next;
            helper = helper.next;
        }
        // 当小孩报数时，让first和helper指针同时移动 m - 1 次，然后出圈
        // 这里是一个循环操作，直到圈中只有一个节点
        while (true) {
            if (helper == first) {
                // 说明圈中只有一个节点
                break;
            }
            // 让first和helper同时移动 countNum - 1 次
            for (int j = 0; j < countNum - 1; j++) {
                first = first.next;
                helper = helper.next;
            }
            // 这时候first指向的节点，就是要出圈的小孩节点
            System.out.printf("小孩 %d 出圈\n", first.no);
            first = first.next;
            helper.next = first;
        }
        System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号 %d \n", first.no);
    }
}

// 创建一个Boy类，表示一个节点
class Boy {

    public int no; // 编号

    public Boy next; // 指向下一个节点，默认为null

    public Boy(int no) {
        this.no = no;
    }
}
